下面是為你提供的化學(xué)弱電解質(zhì)與鹽類(lèi)水解的解題方法,僅供參考,希望對(duì)大家學(xué)習(xí)有幫助。
弱電解質(zhì)與鹽類(lèi)水解的解題技巧
因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離與鹽類(lèi)的水解都存在平衡,外界條件的改變會(huì)引起平衡的移動(dòng)。這是解題的關(guān)鍵也是命題的熱點(diǎn)。
在解題時(shí)可以從以下幾個(gè)方面考慮:
1 從物料守恒的角度來(lái)考慮
關(guān)鍵點(diǎn)必須找出相應(yīng)原子或原子團(tuán)的所有存在形式。如在0.01mol/L KHC2O4溶液中,HC2O4—的存在形式有H2C2O4、HC2O4—、C2O42—,因?yàn)镠C2O4—既可以電離又可以水解。根據(jù)KHC2O4的組成,n(K+)=n(HC2O4—),在同一溶液中,有:
c(K+)=c(HC2O4—)+c(H2C2O4)+c(C2O42—)=0.01mol/L
又如在Na2S溶液中,硫元素的存在形式有:S2—、HS—、H2S;PO43—在水溶液中的存在形式有:PO43—、HPO42—、H2PO4—、H3PO4。
通過(guò)以上的實(shí)例會(huì)找原子或原子團(tuán)的存在形式了嗎?
2 從電荷守恒的角度來(lái)考慮
任何電解質(zhì)溶液不顯電性。陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。關(guān)鍵是找出所有的陽(yáng)離子與所有的陰離子,值得注意的是必須把所帶的電荷與相應(yīng)離子的濃度相乘后再相加。
例如:在NaHCO3溶液中,存在的陽(yáng)離子有:Na+、H+,陰離子有:OH—、CO32—、HCO3—。于是有:
c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HCO3—)+2c(CO32—)
3 電解程度與水解程度的比較
3.1弱酸的酸式鹽溶液呈酸性,說(shuō)明電離程度大于水解程度,是以電離為主。
如KHSO3溶液呈酸性,說(shuō)明HSO 的電離程度大于其水解程度。即有c(SO ) > c(H2SO3)
3.2弱酸的酸式鹽溶液呈堿性,說(shuō)明電離程度小于水解程度,是以水解為主。
如KHCO3溶液呈堿性,說(shuō)明HCO 的電離程度小于其水解程度。即有c(CO ) < c(H2CO3)
3.3弱酸與含有相應(yīng)酸根的鹽混合,若溶液呈酸性,說(shuō)明弱酸的電離程度大于相應(yīng)酸根離子的水解程度。
如CH3COOH與CH3COONa溶液呈酸性,說(shuō)明CH3COOH的電度程度比CH3COO—的水解程度要大,此時(shí),c(CH3COOH)
3.4弱酸與含有相應(yīng)酸根的鹽混合,若溶液呈堿性,說(shuō)明弱酸的電離程度小于相應(yīng)酸根離子的水解程度。
如HCN與NaCN的混合溶液中,c(CN—)c(CN—)。
3.5 弱堿與含有相應(yīng)弱堿陽(yáng)離子的鹽的混合的情況,與3.3與3.4的情況類(lèi)似。
4酸堿混合后溶液酸堿性的判斷
4.1等體積等物質(zhì)的量濃度的一元酸與一元堿混合,若所得溶液顯酸性,則所生成的鹽為強(qiáng)酸弱堿鹽。如0.02mol/L HCl與0.02mol/L 的氨水等體積混合,因?yàn)閚(HCl)=n(NH3·H2O),HCl與NH3·H2O恰好完成反應(yīng)生成NH4Cl。此時(shí)溶液中離子濃度的大小是:
c(Cl—) > c(NH ) > c(H+) > c(OH—)
4.2等物質(zhì)的量濃度等體積的一元酸與一元堿混合,若所得溶液顯堿性,則所生成的鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽。如0.02mol/L CH3COOH與0.02mol/L 的NaOH溶液等體積混合,因?yàn)閚(CH3COOH)=n(NaOH),所以NaOH與CH3COOH恰好完成反應(yīng)生成CH3COONa。此時(shí)溶液中離子濃度的大小是:
c(Na+) > c(CH3COO—) > c(OH—) > c(H+)
4.3常溫下,等體積pH=a(a≤3)的酸與pH=14-a的堿混合,若溶液呈中性,則為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng);若溶液呈酸性,則為弱酸與強(qiáng)堿的反應(yīng);若溶液呈堿性,則為強(qiáng)酸與弱堿的反應(yīng)。
如:25℃,NaOH溶液pH=a,某酸A溶液pH為b,a + b=14,a≥11。將兩種溶液按等體積混合。因?yàn)轭}目并沒(méi)有說(shuō)明是強(qiáng)酸還是弱酸,若為強(qiáng)酸,即有n(H+) = n(OH-),所得溶液為中性;若為弱酸,因?yàn)槿跛岵荒芡耆婋x,則有n(A)»n(H+),與NaOH反應(yīng)時(shí),由于A是過(guò)量的,所以所得溶液呈酸性,溶液中含有鹽與A兩種溶質(zhì)。
酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸電離出來(lái)的H+與堿電離出來(lái)的OH-反應(yīng)生成水。當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),酸所提供的n(H+) 與堿提供的n(OH-)的相等。對(duì)于弱酸弱堿,由于存在電離平衡時(shí),加入堿或酸后會(huì)引起平衡的移動(dòng)。這就是等體積同物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與一元弱酸中和堿的能力相同,而等體積pH相同的一元強(qiáng)酸與一元弱酸中和堿的能力不相同的、所得溶液酸堿性不同的原因。
5 弱酸、強(qiáng)酸與金屬的反應(yīng)
5.1 物質(zhì)的量濃度的弱酸與強(qiáng)酸(同為一元酸或同為二元酸)分別活潑金屬反應(yīng)的情況。
如1L0.1mol/L的H2SO4與 H2C2O4分別與足量的大小相同的鋅粒反應(yīng)。反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí),前者的反應(yīng)速度要快,因?yàn)镠2SO4是強(qiáng)電解質(zhì),H2C2O4是弱電解質(zhì),導(dǎo)致c(H+) 不同;但是隨著反應(yīng)的進(jìn)行,前者的反應(yīng)速度會(huì)比后者的反應(yīng)速度要慢,因?yàn)镠2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,鋅與H+反應(yīng),使c(H+)減少,平衡向右移動(dòng)。但是最終產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量是相等。
5.2 pH相同的弱酸與強(qiáng)酸分別活潑金屬反應(yīng)的情況。
如1LpH相同的H2SO4溶液與 H2C2O4溶液分別與足量的大小相同的鋅粒反應(yīng)。反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí),兩者的反應(yīng)速度,因?yàn)閜H相同,即c(H+)相同。但是隨著反應(yīng)的進(jìn)行,前者的反應(yīng)速度會(huì)比后者的反應(yīng)速度要慢,因?yàn)镠2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,鋅與H+反應(yīng),使c(H+)減少,平衡向右移動(dòng),使得c(H+)減少得沒(méi)有前者中的快,但是最終產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量后者多。
6.綜合練習(xí)
例:將0.1mol/L的醋酸鈉溶液20mL與0.1mol/L HCl 10mL混合后,溶液呈酸性,由此可以得出哪些結(jié)論呢?
分析:由CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl可知,CH3COONa是過(guò)量的,通過(guò)后所得溶液為CH3COONa、CH3COOH 和 NaCl的混合溶液。該溶液顯酸性,說(shuō)明了CH3COOH的電度程度比CH3COO—水解的程度要大,于是有:c(CH3COOH) < c(CH3COO—)。
溶液中離子濃度的大小為:c(Na+) >c(CH3COO-) > c(Cl-?) >c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
根據(jù)電荷守恒有:
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-) +c(Cl-?)+c(OH-)
根據(jù)物料守恒有:
c(CH3COO-) +c(CH3COOH)= 例2:下列四種溶液中,水電離程度由大到小的順序是 。
A.pH=0的HCl B.0.01mol/L的HCl
C.pH=5的NH4Cl溶液 D.pH=14的NaOH溶液
分析:在任何溶液中,由水電離出來(lái)的c(H+) = c(OH-),加入能水解的鹽會(huì)促進(jìn)水的電離,而加入酸或堿會(huì)抑制水的電離。
A中水電離出來(lái)的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
B中水電離出來(lái)的c(H+) = c(OH-)=1×10-12mol/L
C中水電離出來(lái)的c(H+) = c(OH-)=1×10-5mol/L
D中水電離出來(lái)的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
所以水電離程度由大到小的順序是A=D
總之,解答這類(lèi)題型,要抓住“弱”的特點(diǎn),利用“弱”的特點(diǎn)來(lái)解答。
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